分享到:

具局部粘弹性的弹性系统的稳定性

本文研究粘弹性系统稳定性问题。在实际的工程应用中,大量的构(部)件可以归结为各种类型的弹性梁。众所周知,最简单的梁的模型是Euler-Bernoulli梁。当梁的横截面的尺寸与其长度相比不能忽略时,需要考虑转动惯量的影响,此时梁的模型由Rayleigh梁给出。进一步,如果再考虑到由剪切力引起的偏差,就需要引入Timoshenko梁的模型。对梁的振动和控制问题,人们已经进行了大量的研究。传统的方法是在边界或内部引进反馈装置来控制梁的振动,以达到人们期望的目标。特别是,由于共振能够引起系统灾难性的破坏,可以运用上述方法来达到抑制振动的目的。智能材料的出现为实现上述目的提供了新的方法。例如,可以将智能材料做成的补丁粘贴或嵌入到主结构中制成被动或主动阻尼器,这就导致了具部分粘弹性的弹性结构。这种结构的特点是,它的密度、弹性模量和阻尼系数等在补丁的边缘出现突变现象。这将引起数学处理上的困难。过去十几年,对阻尼分布在整个区域(整体阻尼)或边  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

格子Boltzmann方法模拟多相(反应)流动

随着科技的飞速发展,大规模科学与工程计算在科学研究和工程应用中的地位越来越重要,被公认为是科学研究中与实验和理论研究方法同等重要的第三种方法。流体运动的仿真模拟一直是大规模科学与工程计算的最为重要的领域之一,也是一个非常具有挑战性的课题。近年来,格子Boltzmann 方法已经发展成为模拟流体流动以及为复杂物理现象建模的一个新工具。与以宏观连续方程为基础的传统计算流体力学方法不同,格子Boltzmann 方法是基于流体微观模型和介观动力论方程的方法。与传统的计算流体力学方法相比,格子Boltzmann 方法具有许多独特的优势,如编码简单、边界条件容易实现、具有完全并行性等。格子Boltzmann 方法的这些特点吸引了许多领域的学者和工程技术人员,目前格子Boltzmann 方法已经在多相流、多孔介质流、悬浮粒子流、反应流、磁流体力学和生物力学等领域取得了很大的成功,已经成为流体力学模拟的一类重要方法。但是,格子Boltzmann...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

格子Boltzmann方法及其在流体动力学上的一些应用

近年来,格子Boltzmann方法(LBM)已发展为一种模拟流体和物理问题的新颖的、有前景的数值方法。它是由McNamara和Zanetti于1988年首次提出,并用于流体力学数值模拟。从历史上看,该方法是由格子气自动机(Lattice Gas Automata,LGA)继承和发展而来。它既可看作是LGA的推广,又可看作是连续Boltzmann方程的一个特殊离散格式。传统的计算流体力学方法是对宏观连续性方程的离散,而LBM是基于统计物理,并以极其简单的形式描述粒子的微观行为,但在宏观层次上正确反映流体的运动。由于它计算简单、本质并行和易于处理边界的优点,使得LBM在这十几年里,在许多领域的各种数值问题求解上取得很大的成功。尤其对复杂边界和复杂流场,如:湍流、多相流、多孔多介质流、化学反应流、燃烧等问题的成功模拟,为我们展示了广阔的应用前景,为计算流体力学的数值模拟开辟了一条革命性的道路。本文围绕格子Boltzmann方法展开讨论...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>

《农业机械学报》2014年03期
农业机械学报

坡面流运动方程的Lattice Boltzmann方法求解

引言降雨强度超过地面下渗能力时将在坡面上产生坡面水流。坡面水流是产汇流研究的重要组成部分,在水文学及应用研究领域中占有举足轻重的地位;同时,坡面水流是土壤水蚀过程的主要动力,因此准确模拟坡面水流运动过程,对于揭示坡面水流运动规律,明确坡面侵蚀机理,构建土壤侵蚀物理过程模拟具有重要意义[1]。坡面水流运动属于流体运动的范畴。目前对流体运动的描述可从宏观、介观、微观3种观察尺度进行[2]。宏观连续介质模型将流体假设为连续介质并用Navier-Stokes方程组及其简化形式来描述,然后采用某种离散方法进行求解。这类方法是目前流体力学计算中最成熟和最成功的方法。但不可否认在宏观层次上描述流体运动还面临着挑战:①对于一些复杂情况,如湍流、多孔介质流、跨尺度流动等,由于流动机制或边界条件复杂,宏观模型有很大的局限性。②对于强非线性的微分方程,数值稳定性是一个很大的问题。③对于每一时间步长,都需要求解大型线性代数方程组,对计算机的计算速度有很...  (本文共6页) 阅读全文>>

《Acta Geologica Sinica(English Edition)》2015年S1期
Acta Geologica Sinica(English Edition)

Numerical Modelling and Simulation of Seepage in Tight Sandstone Based on Parallel Lattice Boltzmann Method

1 IntroductionS.,2001).Streaming and collision equation is:Lattice Boltzmann Method(LBM)have a remarkablef(x+eΔt,t+Δt)-f(x,t)ability to simulate single,multiphase and multicomponenti i ifluids(Michael&Daniel,2007).Ludwig Boltzmann’s=ω(f eq(x,t)-f(x,t))(1)work is based on a simple idea that a gas is composed ofi iinteracting particles which could be analysed by Newton’slaws.So the flowing property of gas could be give...  (本文共3页) 阅读全文>>

《铁道勘测与设计》2012年01期
铁道勘测与设计

热声谐振管中声振荡的格子Boltzmann模拟

0引言热声制冷机是以热声效应作为工作原理,实现热和声的相互转换的一种新型环保制冷机。热声制冷机具有诸多优点:结构简单、无污染、无或较少运动部件、无润滑可靠性高以及可以利用太阳能之类的可再生能源及废热之类的低品位能源。由于以上这些优点,在目前提倡节能和环保的大环境下,热声发动机和制冷机受到了学术界和工业界的极大关注,得到广泛的应用研究。但是由于热声转换的内部热力过程非常复杂,热声学科及热声问题的研究涉及到热流体力学、声学、波动、振荡、非线性等许多分支学科的前沿领域和交叉学科的基础研究,导致了实际热声制冷机的理论和模拟研究较为复杂。同时又由于热声制冷机内部声场的非线性、热-声的交叉耦合作用、热声元件的多尺度流动效应及多孔介质结构。以上这些因素使热声理论的研究及热声装置系统的模拟具有一定的挑战性。还没有完善的非线性热声理论和非线性热声模型求解的高效方法。传统的数值微积分计算方法模拟热声的能力有限且具有局限性。因此,寻找高效的数值方法和...  (本文共4页) 阅读全文>>